基于CPLD的多次重觸發(fā)存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：提出一種基于CPLD的多次重觸發(fā)存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)以及CPLD內(nèi)部控制原理，并對(duì)CPLD控制電路仿真。該系統(tǒng)體積小、功耗低，能夠?qū)崟r(shí)記錄多次重觸發(fā)信號(hào)，每次信號(hào)記錄均有負(fù)延遲，讀取出數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)需程序調(diào)整，即可準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)記錄波形，因此重觸發(fā)技術(shù)在存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要意義。
關(guān)鍵詞：CPLD；多次重觸發(fā)；存儲(chǔ)；測(cè)試；波形仿真

1 引言
多次重觸發(fā)技術(shù)應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如一個(gè)30齒的齒輪，設(shè)齒輪嚙臺(tái)系數(shù)為1．2，若測(cè)量其中1齒多次嚙合時(shí)的應(yīng)力，則1齒的嚙合時(shí)間只占齒輪轉(zhuǎn)l圈時(shí)間的1．2／30，其余28．8／30的時(shí)間為空閑態(tài)，而空閑態(tài)記錄無(wú)意義。為此開(kāi)發(fā)多次重觸發(fā)技術(shù)，以齒應(yīng)力作為內(nèi)觸發(fā)信號(hào)，只記錄每次觸發(fā)后的有用信號(hào)，并具有負(fù)延遲，而不記錄空閑狀態(tài)．直到占滿記錄裝置存儲(chǔ)空間，這樣可有效利用存儲(chǔ)空間，記錄更多的有用信號(hào)。

2 多次重觸發(fā)存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2．1 多次重觸發(fā)存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)工作原理
圖1為多次重觸發(fā)存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)原理框圖，其工作原理：被測(cè)信號(hào)經(jīng)傳感器變?yōu)殡娦盘?hào)后，輸入至模擬調(diào)理電路，再經(jīng)放大濾波后輸入至A／D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)FIFO傳輸給存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)通過(guò)通信接口讀取數(shù)據(jù)。其中，該存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)的A／D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換和讀時(shí)鐘、FIFO及存儲(chǔ)器的讀寫時(shí)鐘、推地址時(shí)鐘均由CPLD控制產(chǎn)生。

2．2 負(fù)延遲的實(shí)現(xiàn)
動(dòng)態(tài)信息存儲(chǔ)要求真實(shí)有效地記錄有用信號(hào)，根據(jù)被測(cè)信號(hào)特點(diǎn)，需記錄下觸發(fā)前信號(hào)在極短時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，這就要使用負(fù)延遲技術(shù)。負(fù)延遲也稱為提前傳輸，即將觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)采集時(shí)刻提前一段時(shí)間作為傳輸數(shù)據(jù)的起始點(diǎn)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用FIFO存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)負(fù)延負(fù)延遲。觸發(fā)信號(hào)未到來(lái)時(shí)，A／D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)不斷寫入FIFO存儲(chǔ)器中，A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)不斷刷新FIFO存儲(chǔ)器的內(nèi)容。一旦觸發(fā)信號(hào)到來(lái)，數(shù)據(jù)則開(kāi)始從FIFO寫入存儲(chǔ)器。